混凝土加固有哪些方法:适配不同病害

混凝土加固有哪些方法,主流包含外包钢加固、粘钢加固、碳纤维布加固、增大截面加固、预应力加固、置换混凝土加固、外加预应力撑杆加固,不同方法适配的病害类型、构件位置、施工空间、荷载提升幅度差异明显,增大截面适合承载力缺口大、现场有足够施工空间的梁、柱构件,碳纤维布适合楼板、梁受弯区域,不能直接用于柱子大偏心受压补强,置换混凝土只用于内部混凝土疏松、孔洞严重、强度严重不足的局部区域,外包钢、粘钢对构件截面尺寸增量较小,适合空间受限的改造项目,所有加固施工要符合GB50367-2013《混凝土结构加固设计规范》,该规范限定了各类加固材料的适用环境、温度边界与耐久性要求,长期处于高于60℃高温环境、高腐蚀潮湿环境的构件,不能直接选用碳纤维布加固。

混凝土加固各类方法对比

加固方法主要适用构件截面增量施工周期
增大截面加固梁、柱、墙大较长
粘钢加固梁、板很小中等
碳纤维布加固梁、板极小短
外包钢加固柱小中等
置换混凝土加固局部缺陷构件基本不变较长

增大截面加固,就是在原有混凝土构件外侧绑扎钢筋,浇筑新混凝土,依靠新增混凝土和钢筋共同分担荷载。你要先把原有构件表面凿毛、清理浮渣,刷界面剂保证新旧混凝土结合,新增混凝土强度等级一般比原构件高一级。这个方法能明显提升构件抗弯、抗剪、抗压能力,缺点是占用室内净空,层高紧张的住宅内部梁体很少选用。

粘钢加固是用结构胶把钢板粘贴在混凝土受拉区,钢板和原混凝土协同受力。粘贴前混凝土基面打磨平整,空鼓、松动部位提前剔除修补,结构胶厚度要控制在2毫米至5毫米之间。钢板表面后期需要做防锈处理,潮湿环境下钢板锈蚀速度会加快,耐久性会下降。

碳纤维布加固,将碳纤维布浸渍配套胶材后贴在构件表面,依靠碳纤维高抗拉性能补强。它自重轻,不会明显增加结构自重,施工时不用大型机具。碳纤维布只能承受拉力,无法承担压力,不能单独用来加固柱子受压区,很多人直接在柱四面贴碳纤维布想提升轴压承载力,补强效果有限,达不到预期。

外包钢加固分干式外包钢和湿式外包钢,湿式外包钢会在型钢和混凝土缝隙灌注砂浆或胶料,结合效果更好,多用于框架柱。型钢包裹在柱子四周,约束内部混凝土,提升延性与抗压能力,干式外包钢型钢和混凝土之间无粘结,仅依靠型钢自身受力,一般只用在临时加固工程。

置换混凝土加固,剔除构件内部强度不足、蜂窝孔洞、疏松的混凝土,支模浇筑合格混凝土。剔除范围要经过验算,不能一次性大面积凿除,避免构件临时失稳。这个方法只处理局部劣化区域,不会改变构件原有外形,适合浇筑缺陷造成强度不达标的情况。

预应力加固,通过外加预应力钢拉杆或者钢撑杆主动给构件施加反向力,抵消一部分原有荷载产生的内力。它可以在不显著增大构件截面的前提下,大幅降低原有构件应力水平,适合荷载增加幅度大、挠度超标的大梁。预应力构件后期要定期检查锚具、钢拉杆,防止预应力损失。

选加固方案,优先看构件病害根源,裂缝、挠度超标优先考虑粘钢或者碳纤维布;混凝土本身强度不足优先置换或增大截面;柱子需要提升延性优先外包钢。

环境,决定材料寿命。

GB50367-2013明确,碳纤维复合材料在长期环境温度超过60℃时,胶层力学性能会持续衰减,高温车间、锅炉房内的混凝土构件,优先选用外包钢或者增大截面方案,不优先采用碳纤维布加固。

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